基于光截法的高速鐵路道岔磨耗檢測(cè)中光帶細(xì)化研究.pdf

1、道岔磨耗是一種常見(jiàn)的病害，為了保障鐵路運(yùn)營(yíng)安全，需要對(duì)磨耗進(jìn)行精確測(cè)量。當(dāng)前，基于光截法的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為道岔磨耗自動(dòng)檢測(cè)的主要手段，以先進(jìn)的圖像處理技術(shù)對(duì)鋼軌輪廓圖像進(jìn)行處理，可以有效提高磨耗檢測(cè)的精度。本文重點(diǎn)對(duì)基于光截法的高速道岔磨耗自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中鋼軌輪廓圖像的細(xì)化處理進(jìn)行研究，主要工作內(nèi)容如下:
　　首先，對(duì)基于光截法的高速道岔磨耗檢測(cè)系統(tǒng)中的圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在闡述光截法原理的基礎(chǔ)上，確定圖像采集系統(tǒng)所需要的硬件

2、設(shè)備并進(jìn)行選擇，主要包括CCD相機(jī)、鏡頭和結(jié)構(gòu)光源。在確定系統(tǒng)中的硬件設(shè)備之后，為了方便磨耗的自動(dòng)測(cè)算，對(duì)CCD相機(jī)與鋼軌的空間位置和結(jié)構(gòu)光源的空間位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　其次，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，對(duì)圖像預(yù)處理算法進(jìn)行分析研究，主要包括圖像濾波和圖像分割兩個(gè)方面。在圖像濾波算法中，介紹中值濾波和均值濾波兩種基本算法，同時(shí)結(jié)合本此研究中圖像對(duì)比度和亮度偏低的實(shí)際情況，論述了一種基于圖像增強(qiáng)的濾波算法。在圖像分割部分，論述了邊緣檢測(cè)分割和閾值分

3、割，并且確定選擇Otsu算法用于光帶圖像分割。
　　另外，對(duì)鋼軌輪廓的光帶圖像細(xì)化處理方法進(jìn)行研究?；趫D像特征和細(xì)化目的提出了評(píng)判細(xì)化質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)，并且在總結(jié)分析已有細(xì)化算法的基礎(chǔ)上，綜合考慮各細(xì)化算法的細(xì)化質(zhì)量和運(yùn)算成本兩個(gè)方面，選擇Zhang快速并行細(xì)化算法作為光帶圖像的基礎(chǔ)細(xì)化算法。針對(duì)算法中存在的毛刺、分叉以及非單一像素寬等缺陷，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的消除模板，優(yōu)化了細(xì)化算法，從而保證了基于光截法的磨耗檢測(cè)系統(tǒng)的精度。